Utilizando as teorias de Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis, explique a reação entre o amoníaco
e o ácido bórico
, frequentemente usada em tratamentos de pele ou como conservante alimentar. Discuta como a classificação do ácido e da base varia de acordo com cada teoria, destacando o papel do ácido bórico na reação.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente usar as teorias de Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis para explicar a reação entre o amoníaco (
) e o ácido bórico (
), que é usada em tratamentos de pele e como conservante alimentar. Para resolver isso, vamos precisar entender cada uma dessas teorias de ácidos e bases e ver como elas se aplicam nessa reação específica. Assim, vamos descobrir como o ácido bórico se comporta de acordo com cada teoria.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar brevemente o que cada teoria define:
- Teoria de Arrhenius: Define ácido como substância que libera íons
em solução aquosa e base como aquela que libera íons . - Teoria de Brønsted-Lowry: Amplia a definição, definindo ácido como doador de prótons (
) e base como aceitadora de prótons. - Teoria de Lewis: Ainda mais geral, define ácido como aceitador de pares de elétrons e base como doadora de pares de elétrons.
Passo 3
Agora, vamos analisar a reação entre
e
.
A reação típica pode ser representada assim:
Passo 4
Teoria de Arrhenius:
Segundo Arrhenius, para termos um ácido que libera
, precisaríamos que o ácido bórico liberasse íons
diretamente em solução. No entanto, o ácido bórico não se ioniza diretamente em
e
. Portanto, pela teoria de Arrhenius, o ácido bórico não se comporta como um ácido típico porque não libera
diretamente.
Já o
não libera
diretamente, então, pela Arrhenius, ele não seria classificado como uma base. Por isso, a teoria de Arrhenius não explica bem essa reação.
Passo 5
Teoria de Brønsted-Lowry:
Segundo Brønsted-Lowry, um ácido é um doador de prótons e uma base, um aceitador de prótons.
Na reação:
Aqui, o
doa um próton (
) para o
, que o aceita. Assim:
-
atua como ácido porque está doando um próton. -
atua como base porque está aceitando o próton.
Essa teoria explica bem a reação, mostrando
como um ácido de Brønsted-Lowry e
como uma base de Brønsted-Lowry.
Passo 6
Teoria de Lewis:
Já na teoria de Lewis, ácido é uma espécie que aceita um par de elétrons e base é a que doa um par de elétrons.
O
possui órbitas vazias e pode aceitar pares de elétrons. O
possui pares de elétrons não compartilhados que pode doar.
Na reação:
O
aceita um par de elétrons do
, formando uma ligação coordenada. Assim:
-
atua como ácido de Lewis porque aceita um par de elétrons. -
atua como base de Lewis porque doa um par de elétrons.
Dessa forma, a teoria de Lewis também explica a reação, com
como ácido de Lewis e
como base de Lewis.
Resposta
Em resumo, na reação entre
e
:
- Arrhenius: Não explica bem a reação, já que
não libera diretamente e não libera . - Brønsted-Lowry:
é um ácido que doa prótons, e é uma base que os aceita. - Lewis:
é um ácido que aceita pares de elétrons, e é uma base que doa pares de elétrons.
O ácido bórico (
) age como ácido nas teorias de Brønsted-Lowry e Lewis, desempenhando papel central na reação ao doar prótons ou aceitar pares de elétrons, respectivamente.